İlk hareket ve kontrol sistemleri Prof.Dr.Adnan PARLAK

Görevi Silindire alınan havanın sıkıştırılarak püskürtülen yakıtın tutuşmasını ve böylece motorun ilk hareketini sağlamaktır. Bu görevin hem ileri ve geri ilk harekette gerçekleşmesini sağlayan sistemlere ise ilk hareket kontrol sistemleri adı verilir.

İlk hareketi etkileyen Faktörler Dış ortam sıcaklığı (Tkomp=T1.n-1) İlk hareket için gerekli minimum devir (n=60-80 d/d), Silindir cidar sıcaklığı (soğutma suyu çıkış sıcaklığı) Yakıtın setan sayısı ve Isıl değeri Sıkıştırma oranı

Sıkıştırma oranının TG üzerine etkisi

Setan sayısının TG üzerine etkisi

İlk hareket yöntemleri El ile (tek silindirli motorlar, Pe<20 HP) Elektrikli Marş motoruyla, Basınçlı hava ile çalışan marş motoru ile Basınçlı yağ ile çalışan bir marş motoruyla Basınçlı hava ile

Elektrikli marş motoruyla ilk hareket

Basınçlı hava ile ilk hareket Basınçlı hava ucuz ve bol miktarda bulunur Yangın riski çok azdır Ağır devirli dizel motorlarında ve jeneratör dizellerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. 23-40 bar hava kullanılır 10 bar hava basıncına kadar ilk hareket mümkündür

Basınçlı hava ile ilk hareket ELEMANLAR Kompresörler (çift) Hava tüpleri (20-30 bar) Otomatik kontrol valfi Dağıtıcı valfi İlk hareket valfi Emniyet valfi Nem alıcı Basınç düşürücü ve kontrol devresi

Dört stroklu bir dizel motorunda ilk hareket devresi

Yüksek güçlü dizel motorlarında İlk hareket devresi (MAN B&W)

SULZER RD modeli İlk hareket devresi

İlk hareket havası valfi Manevralardan önce ilk hareket valflerinin yağlanması valfin açık kalmasını önler. Valfin ÜÖN dan ~15 KMA sonra açılıp, Egzoz supabı açılmadan önce kapanması gerekir (15 KMA önce).

Dağıtıcı valfler (Distribütörler)

Yeni Motorlarda İlk hareket sistemleri İLK HAREKET DEVRESİNDE DİSTRİBÜTÖR KALKMIŞTIR.HAVA ORTAK BİR HATTA BEKLEMEKTE VE ECU TRAFINDAN KUMANDA EDİLMEKTEDİR:

Hava Kompresörleri Basma Basınçı Hava sıcaklığı Soğutucu öncesi Soğutucu sonrası 1. Kademe 4 bar 130 0C 35 0C 2.Kademe 26 bar

Hava Kompresörleri Basma Basınçı Hava sıcaklığı Soğutucu öncesi Soğutucu sonrası 1. Kademe 4 bar 110 0C 35 0C 2.Kademe 16 bar 3.Kademe 40 bar 70 0C 25 0C

Kompresör işini en aza indirmek nasıl mümkün olabilir? SORU:Hava kompresörlerinde alçak basınç ve yüksek basınç kademeleri niçin vardır?kademeler arasında ara soğutma yeterli değilse ne olur? HAVA KOMPRESÖRÜ T1,P1 T2,P2 Wtr Kompresör işini en aza indirmek nasıl mümkün olabilir?

CEVAP: Ara kademe basıncı Kompresör işini azaltmanın en kolay yöntemi, sıkıştırma esnasında gazın özgül hacmini olabildiğince küçük tutmaktır. Bu da gazın sıcaklığını düşürerek sağlanabilir, çünkü bir gazın özgül hacmi sıcaklıkla doğru orantılıdır. Ara kademe basıncı Geri kazanılan işin en büyük olması için her iki kademe arasındaki basınç oranlarının eşit olması gerekir.

Kademeli ara soğutmalı kademeli sıkıştırma Sıkıştırılan gazı soğutmakla,özgül hacim azaldığı için sıkıştırma işi azalır!.. Fakat genellikle kompresör gövdesi içinde yeterli soğutma yapmak mümkün olmaz ve başka etkili bir yönteme başvurmak gerekir. Bu yöntemlerden biriside kademeli ara soğutmalı kademeli sıkıştırmadır. Bu yöntemde gaz birkaç kademede sıkıştırılır ve kademelerin arasında ara soğutucu adı verilen bir ısı değiştiriciden geçirilir. Soğutma işlemi sabit basınçta gerçekleşir ve her soğutma işlemi sonunda gazın sıkıştırma öncesi sıcaklığına(T1) getirilmesi sağlanır

Farklı hallerde kompresör sıkıştırma işindeki değişim 1 SABİT SICAKLIKTA Önemli ölçüde ısı geçişi var POLİTROPİK, bir miktar ısı geçişi var İZANTROPİK, ısı geçişi ve soğutma yok v

ARA SOĞUTMA YAPMAKLA SABİT SICAKLIKTA SIKIŞTIRMA İŞLEMİNE YAKLAŞILMAYA ÇALIŞILMAKTADIR. 1 Px Ara Soğutma Kazanılan iş P2 T1 Ara Soğutma Px P1 T v v Ara soğutuculara yeterli su gönderilmez yada düzenli aralıklarla temizlenmezse kompresörün harcayacağı güç artacaktır. Buna check valflerin kaçırması da eklenirse bunun kritik manevralarda motora basınçlı hava temininde zorluklar meydana getireceği açıktır.

ÖRNEK… 1 v k=1.4 olarak izantropik n=1.3 olarak politropik P(kPa) Hava sürekli akışlı, tersinir bir kompresörde 100 kPa(≈1 kg/cm2) basınç ve 300 K (27 0C) sıcaklıktan 2500kPa(25 kg/cm2) basınca sıkıştırılmaktadır. k=1.4 olarak izantropik n=1.3 olarak politropik Sabit sıcaklıkta n=1.3 olmak üzere tersinir, iki kademeli ve ara soğutmalı olması durumları için sıkıştırma işini hesaplayınız. Kazanılan iş 2500 Px Ara Soğutma 100 1 NOT: Verilen basınç ve sıcaklıklar kritik basınç ve sıcaklıkla karşılaştırıldığında (Havanın ana ileşeni Azot için Pcr=3390 kPa ve Tcr=-147 0C) sıcaklık yüksek basınç düşüktür. v

ÇÖZÜM W kazanılan=82.2-67.1=15.1 kW İzantropik kompresör sık.işi : -90.92 kW Politropik kompresör sık. işi : -82.22 kW Sabit sıcaklıkta kompresör sık.işi :-55.43 kW iki kademeli ve ara soğutmalı kompr. Sık.İşi :-67.1245 Burada işlemlerin tersinire yakın olduğu, gerçek çevrimlerde harcanan W kazanılan=82.2-67.1=15.1 kW

Nem Alıcı (Basınçlı hava kurutucusu) Basınçlı Hava girişi Kondanser Evaporatör Su Tahliye musluğu Hava içerisindeki nemin alınması ilk hareket devresinin düzenli çalışması için gereklidir. Buzluk Kompresörü

Hava Tüpleri (Basınçlı hava kurutucusu) Zaman zaman korozyon ve piting (karıncalanma) yönünden kontrolü gerekir. Ayrıca düzenli aralıklarla dreyn edilmelidir.

Hava Tüpleri (Basınçlı hava kurutucusu) Hava tüplerinin kapasitesi: Ağır devirli motorlar için : V = (5.5-8.0).VH (m3) Yüksek devirli motorlar için : V = (12-25).VH (m3) Hava tüpleri düşük karbonlu dövme çelikten yapılır. Max.%0.2 C,max.%0.35 Si,%0.1 Mn, %0.05 Fosfor, ve%99.25 Fe 10 bar basıncına kadar motor çalışabilse de 15 bar altı kritiktir.